Jüpiter’deki Büyük Kırmızı Noktaya ilişkin yeni gözlemler, gezegenin kötü şöhretli fırtınanın üzerindeki ve etrafındaki atmosferinin şaşırtıcı derecede ilginç ve aktif olduğunu ortaya çıkardı. Bu grafik, Webb tarafından gözlemlenen bölgeyi göstermektedir; ilk olarak tüm gezegenin NIRCam görüntüsündeki konumu (solda) ve Webb’in Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) tarafından görüntülenen bölgenin kendisi (sağda). NIRSpec görüntüsü, Temmuz 2022’de çekilen, her biri yaklaşık 300 kilometrekarelik altı NIRSpec İntegral Alan Birimi görüntüsünden bir araya getirilmiştir ve Jüpiter’in iyonosferindeki hidrojen molekülleri tarafından yayılan kızılötesi ışığı göstermektedir. Bu moleküller, güneşten gelen ışığın hidrojeni iyonlaştırdığı ve bu kızılötesi emisyonu uyardığı fırtına bulutlarının 300 km üzerinde yer alır. Bu görüntüde daha kırmızı renkler, gezegenin iyonosferindeki bu yüksek irtifalardan gelen hidrojen emisyonunu gösteriyor. Daha mavi renkler, atmosferdeki bulutların tepeleri ve çok belirgin olan Büyük Kırmızı Nokta da dahil olmak üzere, alçak irtifalardan gelen kızılötesi ışığı gösterir. Jüpiter güneşten uzaktır ve bu nedenle tekdüze, düşük düzeyde gün ışığı alır; bu, gezegenin yüzeyinin çoğunun bu kızılötesi dalga boylarında nispeten sönük olduğu anlamına gelir; özellikle de Jüpiter’in manyetik alanının özellikle güçlü olduğu kutuplara yakın moleküllerden gelen emisyonla karşılaştırıldığında. . Araştırmacıların bu alanın doğası gereği homojen görüneceği yönündeki beklentilerinin aksine, tüm görüş alanı boyunca karanlık yaylar ve parlak noktalar da dahil olmak üzere çeşitli karmaşık yapılara ev sahipliği yapıyor. Katkıda bulunanlar: ESA/Webb, NASA ve CSA, Jüpiter ERS Ekibi, J. Schmidt, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb)
NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan bilim insanları, daha önce görülmemiş çeşitli özellikleri keşfetmek için Jüpiter’in ikonik Büyük Kırmızı Noktası’nın üzerindeki bölgeyi gözlemlediler. Daha önce doğası gereği dikkat çekici olmadığı düşünülen bölge, çeşitli karmaşık yapılara ve faaliyetlere ev sahipliği yapıyor.
Jüpiter gece göğündeki en parlak nesnelerden biridir ve açık bir gecede kolayca görülebilir. Gezegenin kutup bölgelerindeki parlak kuzey ve güney ışıklarının yanı sıra, Jüpiter’in üst atmosferinden gelen parıltı zayıftır ve bu nedenle yer tabanlı teleskopların bu bölgedeki ayrıntıları ayırt etmesi zordur. Ancak, Webb’in kızılötesi duyarlılığı bilim insanlarının Jüpiter’in üst atmosferini kötü şöhretli Büyük Kırmızı Leke’nin üzerinde benzeri görülmemiş ayrıntılarla incelemesine olanak tanır.
Jüpiter’in üst atmosferi, gezegenin manyetik alanı ile alttaki atmosfer arasındaki arayüzdür. Burada, Jüpiter’in uydusu Io’dan fırlatılan volkanik malzemenin tetiklediği kuzey ve güney ışıklarının parlak ve canlı görüntüleri görülebiliyor.
Ancak ekvatora yakın yerlerde gezegenin üst atmosferinin yapısı gelen güneş ışığından etkilenir. Jüpiter, Dünya’ya gelen güneş ışığının yalnızca %4’ünü aldığından gökbilimciler bu bölgenin doğası gereği homojen olduğunu öngördü.
Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesi, Temmuz 2022’de Webb’in Yakın-Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) tarafından, aletin Integral Field Unit yetenekleri kullanılarak gözlemlendi. Ekibin Erken Yayın Bilim gözlemleri, bu bölgenin aslında donuk olup olmadığını araştırmayı amaçladı ve ikonik Büyük Kırmızı Leke’nin üzerindeki bölge, Webb’in gözlemleri için hedeflendi.
Ekip, üst atmosferin, tüm görüş alanı boyunca karanlık yaylar ve parlak noktalar da dahil olmak üzere çeşitli karmaşık yapılara ev sahipliği yaptığını keşfettiğinde şaşırdı. Sonuçlar şurada yayınlandı: Doğa Astronomi.
Birleşik Krallık’taki Leicester Üniversitesi’nden ekip lideri Henrik Melin, “Bu bölgenin belki de safça, gerçekten sıkıcı olacağını düşündük” dedi. “Aslında en az kuzey ışıkları kadar ilginç, hatta daha da ilginç. Jüpiter şaşırtmayı asla bırakmıyor.”
Bu bölgeden yayılan ışık güneş ışığı tarafından yönlendiriliyor olsa da ekip, üst atmosferin şeklini ve yapısını değiştiren başka bir mekanizmanın olması gerektiğini öne sürüyor.
Jüpiter’deki Büyük Kırmızı Noktaya ilişkin yeni gözlemler, gezegenin kötü şöhretli fırtınanın üzerindeki ve etrafındaki atmosferinin şaşırtıcı derecede ilginç ve aktif olduğunu ortaya çıkardı. Bu görüntü, Webb’in Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) tarafından gözlemlenen bölgeyi göstermektedir. Temmuz 2022’de çekilen, her biri yaklaşık 300 kilometrekarelik altı NIRSpec İntegral Alan Birimi görüntüsünden bir araya getirildi. NIRSpec gözlemleri Jüpiter’in iyonosferindeki hidrojen molekülleri tarafından yayılan kızılötesi ışığı gösteriyor. Bu moleküller, güneşten gelen ışığın hidrojeni iyonlaştırdığı ve bu kızılötesi emisyonu uyardığı fırtına bulutlarının 300 km üzerinde yer alır. Bu görüntüde daha kırmızı renkler, gezegenin iyonosferindeki bu yüksek irtifalardan gelen hidrojen emisyonunu gösteriyor. Daha mavi renkler, atmosferdeki bulut tepeleri ve göze çarpan Büyük Kırmızı Nokta da dahil olmak üzere alçak irtifalardan gelen kızılötesi ışığı gösterir. Katkıda bulunanlar: ESA/Webb, NASA & CSA, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb) CC BY 4.0 INT veya ESA Standart Lisansı
Henrik, “Bu yapıyı değiştirmenin bir yolu, kumsala çarpan ve kumda dalgalanmalar yaratan dalgalara benzer şekilde yerçekimi dalgalarıdır” diye açıkladı. “Bu dalgalar, Büyük Kırmızı Noktanın her yerinde, çalkantılı alt atmosferin derinliklerinde üretiliyor ve yüksekliğe doğru ilerleyerek üst atmosferin yapısını ve emisyonlarını değiştirebiliyor.”
Ekip, bu atmosferik dalgaların zaman zaman Dünya’da gözlemlenebileceğini açıklıyor. Ancak, Webb tarafından Jüpiter’de gözlemlenenlerden çok daha zayıflar. Ayrıca, gelecekte bu karmaşık dalga desenlerinin takip eden Webb gözlemlerini yürütmeyi ve desenlerin gezegenin üst atmosferinde nasıl hareket ettiğini araştırmayı ve bu bölgenin enerji bütçesi ve özelliklerin zamanla nasıl değiştiğine dair anlayışımızı geliştirmeyi umuyorlar.
Bu bulgular aynı zamanda ESA’nın 14 Nisan 2023’te fırlatılan Jüpiter Buzlu Ay Kaşifi Juice’u da destekleyebilir. Juice, bir uzaktan algılama paketiyle Jüpiter ve onun okyanus taşıyan üç büyük uydusu (Ganymede, Callisto ve Europa) hakkında ayrıntılı gözlemler yapacak. jeofizik ve yerinde araçlar.
Misyon, bu uyduları hem gezegensel nesneler hem de olası yaşam alanları olarak nitelendirecek, Jüpiter’in karmaşık ortamını derinlemesine keşfedecek ve evrendeki gaz devleri için bir arketip olarak daha geniş Jüpiter sistemini inceleyecek.
Bu gözlemler Erken Yayın Bilim programı #1373’ün bir parçası olarak alınmıştır: JWST’nin güneş sistemi Bilimine yönelik Yeteneklerinin Bir Gösterimi Olarak Jovian Sisteminin ERS Gözlemleri.
Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi’nden ekip üyesi Imke de Pater, “Bu ERS teklifi 2017’de yazıldı” dedi. “Amaçlarımızdan biri, NASA Kızılötesi Teleskop Tesisi ile yapılan son gözlemlerin ortaya çıkardığı gibi, Büyük Kırmızı Noktanın üzerindeki sıcaklığın neden yüksek göründüğünü araştırmaktı. Ancak yeni verilerimiz çok farklı sonuçlar gösterdi.”
Daha fazla bilgi:
Henrik Melin ve diğerleri, JWST tarafından gözlemlenen Jüpiter’deki iyonosferik düzensizlikler, Doğa Astronomi (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02305-9
Alıntı: Jüpiter’in üst atmosferi gökbilimcileri şaşırtıyor (2024, 25 Haziran) 26 Haziran 2024 tarihinde https://phys.org/news/2024-06-jupiter-upper-atmphere-astronomers.html adresinden alınmıştır.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.
